Line data Source code
1 : /*
2 : * Copyright 2015 Google Inc.
3 : *
4 : * Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
5 : * found in the LICENSE file.
6 : */
7 :
8 : #ifndef SkBlurImageFilter_opts_DEFINED
9 : #define SkBlurImageFilter_opts_DEFINED
10 :
11 : #include "SkColorPriv.h"
12 : #include "SkRect.h"
13 :
14 : #if SK_CPU_SSE_LEVEL >= SK_CPU_SSE_LEVEL_SSE2
15 : #include <immintrin.h>
16 : #endif
17 :
18 : namespace SK_OPTS_NS {
19 :
20 : enum class BlurDirection { kX, kY };
21 :
22 : #if SK_CPU_SSE_LEVEL >= SK_CPU_SSE_LEVEL_SSE2
23 : #if SK_CPU_SSE_LEVEL >= SK_CPU_SSE_LEVEL_SSE41
24 : // ARGB -> 000A 000R 000G 000B
25 0 : static inline __m128i expand(SkPMColor p) {
26 0 : return _mm_cvtepu8_epi32(_mm_cvtsi32_si128(p));
27 : };
28 : // Axxx Rxxx Gxxx Bxxx -> ARGB
29 0 : static inline SkPMColor repack(__m128i p) {
30 0 : const char _ = ~0; // Don't care what ends up in these bytes. This zeros them.
31 0 : p = _mm_shuffle_epi8(p, _mm_set_epi8(_,_,_,_, _,_,_,_, _,_,_,_, 15,11,7,3));
32 0 : return _mm_cvtsi128_si32(p);
33 : };
34 : #define mullo_epi32 _mm_mullo_epi32
35 :
36 : #else
37 : // ARGB -> 000A 000R 000G 000B
38 0 : static inline __m128i expand(int p) {
39 0 : auto result = _mm_cvtsi32_si128(p);
40 0 : result = _mm_unpacklo_epi8(result, _mm_setzero_si128());
41 0 : result = _mm_unpacklo_epi16(result, _mm_setzero_si128());
42 0 : return result;
43 : };
44 : // Axxx Rxxx Gxxx Bxxx -> ARGB
45 0 : static inline SkPMColor repack(__m128i p) {
46 0 : p = _mm_srli_epi32(p, 24); // 000A 000R 000G 000B
47 0 : p = _mm_packs_epi32(p, p); // xxxx xxxx 0A0R 0G0B
48 0 : p = _mm_packus_epi16(p, p); // xxxx xxxx xxxx ARGB
49 0 : return _mm_cvtsi128_si32(p);
50 : };
51 :
52 : // _mm_mullo_epi32 is not available, so use the standard trick to emulate it.
53 0 : static inline __m128i mullo_epi32(__m128i a, __m128i b) {
54 0 : __m128i p02 = _mm_mul_epu32(a, b),
55 0 : p13 = _mm_mul_epu32(_mm_srli_si128(a, 4),
56 0 : _mm_srli_si128(b, 4));
57 0 : return _mm_unpacklo_epi32(_mm_shuffle_epi32(p02, _MM_SHUFFLE(0,0,2,0)),
58 0 : _mm_shuffle_epi32(p13, _MM_SHUFFLE(0,0,2,0)));
59 : };
60 : #endif
61 : #define INIT_SCALE const __m128i scale = _mm_set1_epi32((1 << 24) / kernelSize);
62 : #define INIT_HALF const __m128i half = _mm_set1_epi32(1 << 23);
63 : #define INIT_SUMS __m128i sum = _mm_setzero_si128();
64 : #define INCREMENT_SUMS(c) sum = _mm_add_epi32(sum, expand(c))
65 : #define DECREMENT_SUMS(c) sum = _mm_sub_epi32(sum, expand(c))
66 : #define STORE_SUMS \
67 : auto result = mullo_epi32(sum, scale); \
68 : result = _mm_add_epi32(result, half); \
69 : *dptr = repack(result);
70 : #define DOUBLE_ROW_OPTIMIZATION
71 :
72 : #elif defined(SK_ARM_HAS_NEON)
73 :
74 : // val = (sum * scale * 2 + 0x8000) >> 16
75 : #define STORE_SUMS_DOUBLE \
76 : uint16x8_t resultPixels = vreinterpretq_u16_s16(vqrdmulhq_s16( \
77 : vreinterpretq_s16_u16(sum), vreinterpretq_s16_u16(scale))); \
78 : if (dstDirection == BlurDirection::kX) { \
79 : uint32x2_t px2 = vreinterpret_u32_u8(vmovn_u16(resultPixels)); \
80 : vst1_lane_u32(dptr + 0, px2, 0); \
81 : vst1_lane_u32(dptr + width, px2, 1); \
82 : } else { \
83 : vst1_u8((uint8_t*)dptr, vmovn_u16(resultPixels)); \
84 : }
85 :
86 : #define INCREMENT_SUMS_DOUBLE(p) sum = vaddw_u8(sum, load_2_pixels(p))
87 : #define DECREMENT_SUMS_DOUBLE(p) sum = vsubw_u8(sum, load_2_pixels(p))
88 :
89 : // Fast path for kernel sizes between 2 and 127, working on two rows at a time.
90 : template<BlurDirection srcDirection, BlurDirection dstDirection>
91 : static int box_blur_double(const SkPMColor** src, int srcStride, const SkIRect& srcBounds,
92 : SkPMColor** dst, int kernelSize,
93 : int leftOffset, int rightOffset, int width, int height) {
94 : // Load 2 pixels from adjacent rows.
95 : auto load_2_pixels = [&](const SkPMColor* s) {
96 : if (srcDirection == BlurDirection::kX) {
97 : // 10% faster by adding these 2 prefetches
98 : SK_PREFETCH(s + 16);
99 : SK_PREFETCH(s + 16 + srcStride);
100 : auto one = vld1_lane_u32(s + 0, vdup_n_u32(0), 0),
101 : two = vld1_lane_u32(s + srcStride, one, 1);
102 : return vreinterpret_u8_u32(two);
103 : } else {
104 : return vld1_u8((uint8_t*)s);
105 : }
106 : };
107 : int left = srcBounds.left();
108 : int right = srcBounds.right();
109 : int top = srcBounds.top();
110 : int bottom = srcBounds.bottom();
111 : int incrementStart = SkMax32(left - rightOffset - 1, left - right);
112 : int incrementEnd = SkMax32(right - rightOffset - 1, 0);
113 : int decrementStart = SkMin32(left + leftOffset, width);
114 : int decrementEnd = SkMin32(right + leftOffset, width);
115 : const int srcStrideX = srcDirection == BlurDirection::kX ? 1 : srcStride;
116 : const int dstStrideX = dstDirection == BlurDirection::kX ? 1 : height;
117 : const int srcStrideY = srcDirection == BlurDirection::kX ? srcStride : 1;
118 : const int dstStrideY = dstDirection == BlurDirection::kX ? width : 1;
119 : const uint16x8_t scale = vdupq_n_u16((1 << 15) / kernelSize);
120 :
121 : for (; bottom - top >= 2; top += 2) {
122 : uint16x8_t sum = vdupq_n_u16(0);
123 : const SkPMColor* lptr = *src;
124 : const SkPMColor* rptr = *src;
125 : SkPMColor* dptr = *dst;
126 : int x;
127 : for (x = incrementStart; x < 0; ++x) {
128 : INCREMENT_SUMS_DOUBLE(rptr);
129 : rptr += srcStrideX;
130 : }
131 : // Clear to zero when sampling to the left our domain. "sum" is zero here because we
132 : // initialized it above, and the preceeding loop has no effect in this case.
133 : for (x = 0; x < incrementStart; ++x) {
134 : STORE_SUMS_DOUBLE
135 : dptr += dstStrideX;
136 : }
137 : for (; x < decrementStart && x < incrementEnd; ++x) {
138 : STORE_SUMS_DOUBLE
139 : dptr += dstStrideX;
140 : INCREMENT_SUMS_DOUBLE(rptr);
141 : rptr += srcStrideX;
142 : }
143 : for (x = decrementStart; x < incrementEnd; ++x) {
144 : STORE_SUMS_DOUBLE
145 : dptr += dstStrideX;
146 : INCREMENT_SUMS_DOUBLE(rptr);
147 : rptr += srcStrideX;
148 : DECREMENT_SUMS_DOUBLE(lptr);
149 : lptr += srcStrideX;
150 : }
151 : for (x = incrementEnd; x < decrementStart; ++x) {
152 : STORE_SUMS_DOUBLE
153 : dptr += dstStrideX;
154 : }
155 : for (; x < decrementEnd; ++x) {
156 : STORE_SUMS_DOUBLE
157 : dptr += dstStrideX;
158 : DECREMENT_SUMS_DOUBLE(lptr);
159 : lptr += srcStrideX;
160 : }
161 : // Clear to zero when sampling to the right of our domain. "sum" is zero here because we
162 : // added on then subtracted off all of the pixels, leaving zero.
163 : for (; x < width; ++x) {
164 : STORE_SUMS_DOUBLE
165 : dptr += dstStrideX;
166 : }
167 : *src += srcStrideY * 2;
168 : *dst += dstStrideY * 2;
169 : }
170 : return top;
171 : }
172 :
173 : // ARGB -> 0A0R 0G0B
174 : static inline uint16x4_t expand(SkPMColor p) {
175 : return vget_low_u16(vmovl_u8(vreinterpret_u8_u32(vdup_n_u32(p))));
176 : };
177 :
178 : #define INIT_SCALE const uint32x4_t scale = vdupq_n_u32((1 << 24) / kernelSize);
179 : #define INIT_HALF const uint32x4_t half = vdupq_n_u32(1 << 23);
180 : #define INIT_SUMS uint32x4_t sum = vdupq_n_u32(0);
181 : #define INCREMENT_SUMS(c) sum = vaddw_u16(sum, expand(c));
182 : #define DECREMENT_SUMS(c) sum = vsubw_u16(sum, expand(c));
183 :
184 : #define STORE_SUMS \
185 : uint32x4_t result = vmlaq_u32(half, sum, scale); \
186 : uint16x4_t result16 = vqshrn_n_u32(result, 16); \
187 : uint8x8_t result8 = vqshrn_n_u16(vcombine_u16(result16, result16), 8); \
188 : vst1_lane_u32(dptr, vreinterpret_u32_u8(result8), 0);
189 :
190 : #define DOUBLE_ROW_OPTIMIZATION \
191 : if (1 < kernelSize && kernelSize < 128) { \
192 : top = box_blur_double<srcDirection, dstDirection>(&src, srcStride, srcBounds, &dst, \
193 : kernelSize, leftOffset, rightOffset, \
194 : width, height); \
195 : }
196 :
197 : #else // Neither NEON nor >=SSE2.
198 :
199 : #define INIT_SCALE uint32_t scale = (1 << 24) / kernelSize;
200 : #define INIT_HALF uint32_t half = 1 << 23;
201 : #define INIT_SUMS int sumA = 0, sumR = 0, sumG = 0, sumB = 0;
202 : #define INCREMENT_SUMS(c) \
203 : sumA += SkGetPackedA32(c); \
204 : sumR += SkGetPackedR32(c); \
205 : sumG += SkGetPackedG32(c); \
206 : sumB += SkGetPackedB32(c)
207 : #define DECREMENT_SUMS(c) \
208 : sumA -= SkGetPackedA32(c); \
209 : sumR -= SkGetPackedR32(c); \
210 : sumG -= SkGetPackedG32(c); \
211 : sumB -= SkGetPackedB32(c)
212 : #define STORE_SUMS \
213 : *dptr = SkPackARGB32((sumA * scale + half) >> 24, \
214 : (sumR * scale + half) >> 24, \
215 : (sumG * scale + half) >> 24, \
216 : (sumB * scale + half) >> 24);
217 : #define DOUBLE_ROW_OPTIMIZATION
218 :
219 : #endif
220 :
221 : #define PREFETCH_RPTR \
222 : if (srcDirection == BlurDirection::kY) { \
223 : SK_PREFETCH(rptr); \
224 : }
225 :
226 : template<BlurDirection srcDirection, BlurDirection dstDirection>
227 0 : static void box_blur(const SkPMColor* src, int srcStride, const SkIRect& srcBounds, SkPMColor* dst,
228 : int kernelSize, int leftOffset, int rightOffset, int width, int height) {
229 0 : int left = srcBounds.left();
230 0 : int right = srcBounds.right();
231 0 : int top = srcBounds.top();
232 0 : int bottom = srcBounds.bottom();
233 0 : int incrementStart = SkMax32(left - rightOffset - 1, left - right);
234 0 : int incrementEnd = SkMax32(right - rightOffset - 1, 0);
235 0 : int decrementStart = SkMin32(left + leftOffset, width);
236 0 : int decrementEnd = SkMin32(right + leftOffset, width);
237 0 : int srcStrideX = srcDirection == BlurDirection::kX ? 1 : srcStride;
238 0 : int dstStrideX = dstDirection == BlurDirection::kX ? 1 : height;
239 0 : int srcStrideY = srcDirection == BlurDirection::kX ? srcStride : 1;
240 0 : int dstStrideY = dstDirection == BlurDirection::kX ? width : 1;
241 0 : INIT_SCALE
242 0 : INIT_HALF
243 :
244 : // Clear to zero when sampling above our domain.
245 0 : for (int y = 0; y < top; y++) {
246 0 : SkColor* dptr = dst;
247 0 : for (int x = 0; x < width; ++x) {
248 0 : *dptr = 0;
249 0 : dptr += dstStrideX;
250 : }
251 0 : dst += dstStrideY;
252 : }
253 :
254 : DOUBLE_ROW_OPTIMIZATION
255 :
256 0 : for (int y = top; y < bottom; ++y) {
257 0 : INIT_SUMS
258 0 : const SkPMColor* lptr = src;
259 0 : const SkPMColor* rptr = src;
260 0 : SkColor* dptr = dst;
261 : int x;
262 0 : for (x = incrementStart; x < 0; ++x) {
263 0 : INCREMENT_SUMS(*rptr);
264 0 : rptr += srcStrideX;
265 0 : PREFETCH_RPTR
266 : }
267 : // Clear to zero when sampling to the left of our domain.
268 0 : for (x = 0; x < incrementStart; ++x) {
269 0 : *dptr = 0;
270 0 : dptr += dstStrideX;
271 : }
272 0 : for (; x < decrementStart && x < incrementEnd; ++x) {
273 0 : STORE_SUMS
274 0 : dptr += dstStrideX;
275 0 : INCREMENT_SUMS(*rptr);
276 0 : rptr += srcStrideX;
277 0 : PREFETCH_RPTR
278 : }
279 0 : for (x = decrementStart; x < incrementEnd; ++x) {
280 0 : STORE_SUMS
281 0 : dptr += dstStrideX;
282 0 : INCREMENT_SUMS(*rptr);
283 0 : rptr += srcStrideX;
284 0 : PREFETCH_RPTR
285 0 : DECREMENT_SUMS(*lptr);
286 0 : lptr += srcStrideX;
287 : }
288 0 : for (x = incrementEnd; x < decrementStart; ++x) {
289 0 : STORE_SUMS
290 0 : dptr += dstStrideX;
291 : }
292 0 : for (; x < decrementEnd; ++x) {
293 0 : STORE_SUMS
294 0 : dptr += dstStrideX;
295 0 : DECREMENT_SUMS(*lptr);
296 0 : lptr += srcStrideX;
297 : }
298 : // Clear to zero when sampling to the right of our domain.
299 0 : for (; x < width; ++x) {
300 0 : *dptr = 0;
301 0 : dptr += dstStrideX;
302 : }
303 0 : src += srcStrideY;
304 0 : dst += dstStrideY;
305 : }
306 : // Clear to zero when sampling below our domain.
307 0 : for (int y = bottom; y < height; ++y) {
308 0 : SkColor* dptr = dst;
309 0 : for (int x = 0; x < width; ++x) {
310 0 : *dptr = 0;
311 0 : dptr += dstStrideX;
312 : }
313 0 : dst += dstStrideY;
314 : }
315 0 : }
316 :
317 : static auto box_blur_xx = &box_blur<BlurDirection::kX, BlurDirection::kX>,
318 : box_blur_xy = &box_blur<BlurDirection::kX, BlurDirection::kY>,
319 : box_blur_yx = &box_blur<BlurDirection::kY, BlurDirection::kX>;
320 :
321 : } // namespace SK_OPTS_NS
322 :
323 : #endif
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